高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应课堂检测

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1.2.2　离子反应本课时的内容是第二节《离子反应》的第二课时，在第一课时的学习中，学生已经理解了电解质的基本概念，能够判断典型的电解质（酸、碱、盐），能够正确书写强酸、强碱和可溶盐的电离方程式，也能够理解电解质在溶液中的电离，明确电解质在溶液中以离子状态存在。而离子反应是整个高中阶段化学学习的重要基础之一，本课时的内容主要是使学生正确地理解离子反应的概念，并能够准确地书写离子方程式，为必修课程后续章节以及选修中有关“溶液中的离子平衡”的学习打好根基。宏观辨识与微观探析：从宏观上理解离子反应及离子方程式表示的意义，并能够从微观上明确复分解反应的本质就是溶液中离子之间的反应。通过实验探究与理论思考建立离子观，能从微观的角度来解释宏观化学现象，进一步发展宏观现象与微观变化之间的联系。证据推理与模型认知：建立溶液中离子反应的基本模型，能够利用该模型理解电解质在溶液中发生复分解反应的条件。科学探究与创新意识：通过实验探究、总结归纳、分析推理等一系列科学研究过程，了解科学研究的基本方法，体会在离子反应的研究中体现的科学方法。通过实验事实认识离子反应及其发生的条件；能正确的将化学反应方程式改写为离子方程式。学生复习初中化学中酸碱盐的反应，复习初中盐的溶解性表，预习本课内容；教师准备多媒体课件和实验用具。【引入】同学们已经学习了电解质和非电解质的概念，理解了将所有的化合物分为两类：电解质和非电解质。下面我们来思考一个问题：将氯化钾和硝酸钠的固体分别溶于水，得到两者的溶液，再将两个溶液混合，最后将混合后的溶液蒸干，我们将得到什么固体呢？【讲解】通过初中的学习，同学们可以理解氯化钾与硝酸钠是不会发生化学反应的，那么将上面的混合溶液蒸干不就应该得到氯化钾和硝酸钠的固体吗？但是实际实验的结果是得到氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾四种盐的混合固体（具体物质的多少由溶解度决定）。为什么会出现这种实验结果呢？带着这样的疑问来，我们来开始这节课的学习。【板书】离子反应【实验】向盛有2mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2mL BaCl2稀溶液，观察现象并进行分析。请同学们互相讨论填写下表现象分析Na2SO4和BaCl2的电离方程式混合前两溶液中的离子混合后溶液中的离子白色沉淀Na2SO4=2Na+ + SO42-BaCl2=Ba2+ + 2Cl-Na+、SO42-、Ba2+、Cl-Na+、Cl-【讲解】通过上面的实验及其分析结果，我们发现氯化钡和硫酸钠溶液反应的时候，实际上是将四种离子（Na+、SO42-、Ba2+、Cl-）混合，混合后溶液中的SO42-和Ba2+结合为BaSO4沉淀从溶液中析出，溶液中的Na+和Cl-并未参与反应，只是剩余在溶液中。【设疑】上述实验的化学反应方程式是什么？（Na2SO4 + BaCl2= BaSO4↓ + 2NaCl）【讲解】对于上述的化学反应而言，从微观的角度出发，实际上发生如下过程：SO42- + Ba2+ = BaSO4↓。【讲解】由上，我们可以明确，电解质在溶液中实际是以离子形式发生反应，这样的反应属于离子反应。【设疑】那么根据上面的分析结果，同学们能不能解释一下，这节课刚开始的时候，老师提出的那个问题呢？氯化钾和硝酸钠混合溶液蒸干为什么得到四种盐的混合物？【讲解】根据离子反应的概念，可以分析出在氯化钾溶液中存在的是钾离子和氯离子，在硝酸钠溶液中存在的是钠离子和硝酸根离子，混合溶液中就必定存在上述四种离子。将溶液蒸干时，阴阳离子结合为固体从溶液中析出，显然我们无法控制哪个阴离子与哪个阳离子结合，所以一定会得到四种盐的混合物。这说明，在溶液中电解质常常以离子形式存在，我们不能停留在物质层面上理解溶液中电解质之间的反应，应该深入到微观领域，从离子的角度出发，重新审视溶液中电解质之间的反应。【板书】离子反应1、离子反应的概念：【投影】离子反应的概念：电解质在溶液中的的反应实质上是离子之间的反应，这样的反应属于离子反应，在中学阶段仅限于在溶液中进行的反应。【板书】离子反应1、离子反应的概念：2、离子方程式：【投影】用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式。【讲解】离子方程式是高中化学的重要概念，从这节课开始，同学们需要从离子的角度来理解溶液中电解质的反应，将初中学习的反应用离子方程式再从离子的角度理解反应的本质。那么如何书写离子方程式呢？【投影】离子方程式的书写步骤：【讲解】以硫酸钠溶液与氯化钡溶液的反应为例，我们来学习一下如何书写离子方程式。【投影】离子方程式的书写步骤：（1）写出反应的化学方程式：Na2SO4 + BaCl2= BaSO4↓ + 2NaCl【讲解】一般来说离子方程式总是来自于化学方程式，首先应该正确书写化学方程式。【投影】（2）将易溶于水且易电离的物质拆写成离子形式，其余物质仍以化学式表示：2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + BaSO4↓ 【讲解】电解质的拆分是离子方程式书写的关键，在拆分时一定要注意以下问题：①能够进行拆分的只有易溶易电离的物质（强酸、强碱和大多数可溶盐）。②拆分时应该按照电离方程式的形式进行拆分，注意方程式中的系数。③其余不能拆分的物质不变，注意反应条件和沉淀、气体符号都不能改变。【投影】（3）删去方程式两边不参加反应的离子，并将方程式化成最简：SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ 【讲解】实际就是将方程式两边相同的离子删除。【投影】（4）检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等：【讲解】原子个数守恒，同学们初中都比较熟悉了，主要是要理解电荷守恒。判断的方法应该是将方程式左右两边的离子所带的电荷分别相加（注意正负和系数），左右两边的总电荷应该分别相等。例如：上面的离子方程式，左边硫酸根离子的2-和钡离子的2+加和，总电荷为0；右边没有离子，所以总电荷也是0；两边电荷相等。【练习】根据上面的书写步骤，请同学们交流讨论填写下表：反应物化学方程式离子方程式①AgNO3+NaCl  ②AgNO3+HCl  ③Ba(OH)2+H2SO4  ④CaCO3 + HCl  ⑤NaHCO3+H2SO4  ⑥HCl + NaOH  ⑦HCl + KOH  ⑧H2SO4 + NaOH  ⑨H2SO4 + KOH  【投影】反应物化学方程式离子方程式①AgNO3+NaClAgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3Ag+ + Cl- = AgCl↓②AgNO3+HClAgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3Ag+ + Cl- = AgCl↓③Ba(OH)2+H2SO4Ba(OH)2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2H2OBa2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- = BaSO4↓ + 2H2O④CaCO3 + HClCaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑⑤NaHCO3+H2SO42NaHCO3+H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O + 2CO2↑HCO3- + H+  = H2O + CO2↑⑥HCl + NaOHHCl + NaOH = NaCl + H2OH+ + OH- = H2O⑦HCl + KOHHCl + KOH = KCl + H2OH+ + OH- = H2O⑧H2SO4 + NaOHH2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2OH+ + OH- = H2O⑨H2SO4 + KOHH2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2OH+ + OH- = H2O【讲解】通过上述的改写过程，需要同学们在书写离子方程式的过程中注意以下问题：（1）有的离子方程式可能出现某一侧所有物质均不能拆分的情况，例如③中所有生成物均不能拆分。（2）一定要将方程式的系数化到最简，例如⑤⑧⑨。【练习】将下面的化学方程式改为离子方程式：（1）SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl（2）3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O【投影】SO2 + Cl2 + 2H2O = 4H+ + SO42- + 2Cl-3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O【讲解】上面两个方程式说明，离子反应还要注意的有：（1）同一侧的相同离子要合并，例如反应（1）中的H+。（2）删去方程式两边的相同离子的时候，可能出现两边系数不同，只能删去一部分的情况，例如反应（2）中的NO3-。【设疑】请同学们观察上面表格中的⑥⑦⑧⑨，分析一下化学方程式和离子方程式的意义有何不同？【讲解】对比上述的⑥⑦⑧⑨，我们会发现四个反应的化学方程式是不一样的，但是离子方程式是完全相同的：四个反应是不同的强酸强碱之间的中和反应，其对应的离子方程式都是H+ + OH- = H2O。所以这说明化学方程式表示是一个具体的反应，而离子方程式还可以表示一类反应。【练习】（1）表示可溶性钙盐和可溶性碳酸盐反应的离子方程式为：                       。 （Ca2+ + CO32- = CaCO3↓） （2）离子反应Ba2+ + SO42- = BaSO4↓表示的可能是哪类反应？（可溶性硫酸盐和可溶性钡盐的反应、硫酸和可溶性钡盐的反应）【练习】判断下列离子方程式是否正确并说明理由：（1）铁与稀盐酸反应：2Fe + 6H+ = 2Fe3++ 3H2↑（错误，违背客观事实）（2）铝与稀盐酸反应：Al + 3H+ = Al3+ + H2↑（错误，原子个数不守恒）（3）FeCl3与Fe反应：Fe3+ + Fe = 2Fe2+（错误，电荷不守恒）（4）硫酸和Ba(OH)2溶液反应：Ba2+ + OH- + H+ + SO42- = BaSO4↓ + H2O（错误，物质比例不符合客观事实）（5）碳酸钡和稀硝酸反应：CO32-+2H+ = H2O+CO2↑（错误，物质拆分不正确）【设疑】什么是复分解反应？（两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应）【讲解】现在同学们就可以从离子反应的角度出发理解溶液中的复分解反应了。电解质溶于水发生电离，形成自由移动的离子，离子间发生反应进行交换，就发生了复分解反应。这类离子反应发生的条件就是有沉淀、气体或者水生成，只要具备上述条件之一，反应就能发生。实际溶液中的复分解反应发生的条件应该是离子浓度的减小，关于离子浓度的概念我们将在后续的章节中学习。【练习】下列能发生离子反应的是（ BC ）KCl 溶液与 NaOH溶液混合AgNO3溶液与 NaCl溶液混合Na2CO3溶液与盐酸溶液混合 NaCl溶液与 Ca(NO3)2溶液混合【讲解】溶液中的离子反应的类型除了复分解反应之外还有很多，例如有离子参加的置换反应。【练习】离子方程式Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑可能表示了哪一类的反应？（金属单质Zn和强酸发生置换生成氢气的反应）【投影】本节小结。